Die Orangerie war ursprünglich ein beheizbarer Wintergarten für Orangenbäume. Dadurch, dass die Südfassade und das Dach während der schönen Jahreszeit entfernt werden konnten, mussten die Pflanzen nicht mühsam herausgebracht werden, sondern konnten an Ort und Stelle verbleiben.
Abschlagbare, beheizbare Bauten zur Überwinterung empfindlicher Gewächse waren zwar schon seit dem 16. Jahrhundert in Italien wie auch in Deutschland bekannt, aber die Montage und Demontage war jeweils mit sehr großem Aufwand verbunden. Durch die Konstruktion der Eugenianischen Orangerie – einem Meisterwerk der Zimmermannskunst – konnte der Auf- und Abbau durch Schiebekonstruktionen und Ähnliches wesentlich vereinfacht werden.
Nach dem Tod des Prinzen Eugen und der Transferierung der Orangerie nach Schönbrunn wurde das Pomeranzenhaus umgebaut und als Stall benützt. 1805 wurde eine Zwischendecke eingezogen; darüber hinaus wurde das ursprüngliche Schiebedach ersetzt. Nach 1918 war ein Teil der Modernen Galerie, von 1953 bis 2007 das Museum mittelalterlicher Kunst in diesem Gebäude untergebracht. Die Architektin Susanne Zottl gestaltete 2007 in der Orangerie eine moderne Ausstellungshalle als White Cube.